고성능 초음파를 이용한 타이어 고무 재활용

폐타이어 고무는 독성이 있고 생분해되지 않는 물질로, 그 처리는 환경적·경제적 문제를 야기합니다. 초음파 탈가황은 폐타이어 고무를 재활용하는 빠르고 효율적인 방법으로, 폐타이어를 재사용할 수 있게 합니다. 초음파를 이용한 타이어 고무 재활용은 비교적 간단한 공정이며, 시험을 통해 성공적으로 검증되었습니다. 초음파 타이어 재활용 공정은 선형적으로 규모를 확장할 수 있어 대량의 고무를 산업 규모에서 경제적인 비용으로 처리할 수 있습니다.

고무 폐기물의 문제

폐타이어 고무는 독성과 비분해성으로 인해 심각한 환경 문제를 일으킵니다. 가황으로 형성된 탄소 가교 구조와 독성 때문에 폐타이어 고무의 처리는 환경에 부담을 줍니다. 기존의 고무 재활용 기술은 비경제적이고 환경친화적이지 않으며, 폐고무의 주 고분자 사슬이 변형되고 약화되므로 재활용 고무로 생산한 새로운 고무 소재의 품질이 낮습니다.
타이어는 가장 문제가 되는 폐기물 발생원 중 하나이므로 환경친화적이고 경제적인 재활용 방법이 필요합니다. 열분해와 탈가황은 타이어 재활용에서 가장 성공적인 공정입니다. 폐타이어 재활용 기술의 발전은 타이어 고무가 환경에 주는 부담을 해소하는 데 필수적이며, 매립지에 버려지는 타이어를 줄이는 데 도움이 됩니다.

초음파 처리는 현대적인 타이어 재활용 공정인 열분해와 탈가황을 모두 강화하고 개선할 수 있습니다.

폐고무 탈가황용 초음파 시스템

타이어 고무의 초음파 탈가황

초음파 탈가황은 타이어의 황–황 및 황–탄소 화학 결합으로 이루어진 가교를 끊어 부드러운 고무 용융물을 생성합니다. 이렇게 초음파로 생성한 고무 용융물은 재가공하여 새 타이어와 같은 새로운 고무 제품으로 성형할 수 있습니다. 초음파 탈가황의 주요 장점은 필요한 열량이 현저히 적다는 것입니다. 먼저 폐타이어 조각을 약 400ºF 또는 200ºC로 가열한 다음, 스크루 공급기로 플로우 셀에 통과시키면서 고압에서 고성능 초음파로 폐고무를 처리합니다. 초음파 탈가황 과정에서 고무는 원래의 고체 상태에서 점도가 매우 높은 물질로 변합니다. 강력한 초음파 처리는 가황된 엘라스토머의 삼차원 망상 구조를 빠르게 파괴합니다. 화학 결합의 가교를 끊는 초음파 처리에는 단 몇 초밖에 걸리지 않습니다. 초음파 처리한 고무 용융물은 경화제와 충전제로 보강하여 새로운 고무 제품으로 성형할 수 있습니다.

초음파를 이용한 열분해 잔류물의 고품질화

열분해 카본 블랙을 얻기 위해 열분해 잔류물을 염산과 불산에서 초음파 처리하여 품질을 높일 수 있습니다. 초음파 처리는 폐타이어의 열분해 잔류물을 부가가치가 높은 상업용 카본 블랙으로 성공적으로 전환할 수 있습니다. 따라서 열분해 후 초음파 처리는 폐타이어 열분해의 전반적인 효율을 크게 향상시킵니다.

고성능 초음파 처리기

Hielscher Ultrasonics는 고성능 초음파 공정 분야에서 풍부한 경험을 갖춘 파트너입니다. 초음파 탈가황에는 고압 및 고온 조건에서 작동할 수 있는 고출력 산업용 초음파 처리기가 필요합니다. 또 다른 필수 조건은 매우 높은 진폭을 구현하는 것입니다. 최대 200µm의 진폭으로도 손쉽게 24/7 연속 운전이 가능합니다. 이보다 더 높은 진폭을 위해서는 맞춤형 초음파 소노트로드를 사용할 수 있습니다. Hielscher의 고압·고온용 소노트로드는 탈가황 공정의 까다로운 조건에 맞게 제작되고 조정됩니다. 맞춤형 다이를 사용하여 초음파 혼(소노트로드)을 압출기 배럴에 삽입합니다. Hielscher 초음파 장비의 견고함은 고부하와 까다로운 환경에서도 24/7 운전을 가능하게 합니다. 높은 성능과 신뢰성을 갖춘 Hielscher 초음파 처리기는 고무 재생 작업의 주역입니다!
아래 표는 당사 초음파 처리기의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.